内容正文:
新人教版 五年级上册 数学
第四单元 图形的运动
—— 单元复习讲义 ——
班级:__________
姓名:__________
得分:__________
学习目标 1. 认识轴对称图形,会画对称轴、补全轴对称图形;2. 掌握平移的方向和距离,能在方格纸上画出平移后的图形;3. 掌握旋转的三要素,能画出简单图形旋转 90° 后的图形;4. 能运用平移、旋转和轴对称设计图案,发展空间观念与几何直观。
单元知识思维导图
图 0 第四单元《图形的运动》知识思维导图
知识点归纳
◆ 知识点一 轴对称图形与对称轴
● 1. 意义
· 把一个图形沿一条直线对折,直线两侧的部分能够完全重合,这个图形就是轴对称图形,这条直线(折痕所在的直线)叫作对称轴。
· 对折后能够重合的点叫作对应点(对称点)。
● 2. 常见轴对称图形的对称轴条数
图 1 常见轴对称图形及其对称轴条数
图形
长方形
正方形
等边三角形
等腰三角形/等腰梯形
圆
对称轴条数
2 条
4 条
3 条
1 条
无数条
注意 一般的平行四边形不是轴对称图形(没有对称轴);对称轴是一条直线,画的时候要超出图形两端,不能只画在图形内部。
● 3. 轴对称的性质
图 2 轴对称的性质:对应点到对称轴的距离相等
· 对应点到对称轴的距离相等;
· 对应点的连线垂直于对称轴;
· 轴对称前后的图形形状、大小完全相同,但方向相反。
● 4. 补全轴对称图形的方法
图 3 补全轴对称图形的步骤
· 第一步:找关键点——找出已知图形上的顶点(关键点);
· 第二步:数格定对称点——数出每个关键点到对称轴的格数,在对称轴另一侧相同格数处描出对应点;
· 第三步:顺次连线——按原图的顺序依次连接各对应点,即得到补全后的图形。
◆ 知识点二 平移
● 1. 意义与要素
· 平移:图形沿直线方向移动,移动过程中形状、大小和方向都不改变,只是位置发生变化。
· 平移的两个要素:平移的方向(上、下、左、右)和平移的距离(格数)。
● 2. 平移的特征与画法
图 4 平移的特征:形状、大小、方向不变,只改变位置
· 平移前后,每组对应点之间的距离都相等,这个距离就是平移的距离;
· 对应点的连线互相平行且相等,对应线段也平行且相等。
数格小窍门 数平移格数时,只要数一个关键点移动的格数就是整个图形平移的格数。千万不要数成两个图形之间空白的格数!
● 3. 平移的应用
· 把不规则图形转化为规则图形,可以借助平移方便地计算周长或面积,这是数学中非常重要的转化思想。
◆ 知识点三 旋转
● 1. 意义与要素
· 旋转:图形绕着一个固定的点(或轴)按一定的方向转动一定的角度的运动。
· 旋转的三个要素:旋转中心、旋转方向(顺时针/逆时针)、旋转角度。
· 与钟表指针转动方向相同的是顺时针方向,相反的是逆时针方向。
● 2. 旋转的特征与画法
图 5 旋转的特征与钟面上的旋转
· 旋转前后,图形的形状、大小不变,只是位置和方向发生了改变;
· 对应点到旋转中心的距离相等。
● 3. 画旋转后图形的方法
· 第一步:定中心——明确旋转中心 O,找出图形的关键线段(与旋转中心相连的线段);
· 第二步:转线段——把关键线段绕旋转中心按指定方向旋转指定的角度,确定旋转后线段的位置;
· 第三步:连成图——根据旋转后线段的位置,画出完整的图形。
钟面小知识 钟面上每一大格对应的角度是 30°。指针从"12"转到"3"是顺时针旋转 90°(3 大格)。
◆ 知识点四 设计图案
· 图形的运动是设计美丽图案的重要方法。基本图形通过平移、旋转、轴对称可以组合成各种漂亮的图案。
· 分析图案时,要先找出基本图形,再观察它是怎样运动的;有时一个图案需要几种运动组合完成。
图 6 图案的还原与设计(风车图案就是基本图形绕中心旋转得到的)
◆ 知识点五 三种图形运动的区别与联系
图 7 轴对称、平移、旋转的区别
· 共同点:三种运动都不改变图形的形状和大小;
· 不同点:平移不改变图形的方向,旋转会改变方向,轴对称后方向相反;
· 平移是沿直线运动,旋转是绕一个点(轴)转动,轴对称是一种对称关系。
经典例题
【例1】判断轴对称图形
下面图形中,不是轴对称图形的是( )。
思路 判断一个图形是不是轴对称图形,关键看能不能找到一条直线,沿这条直线对折后直线两侧的部分完全重合。
解:B。长方形、圆、等边三角形、等腰梯形沿某条直线对折后都能完全重合,都是轴对称图形;一般的平行四边形无论沿哪条直线对折都不能完全重合,所以它不是轴对称图形,选 B。
方法点拨 牢记:一般平行四边形不是轴对称图形。等腰三角形、等腰梯形各有 1 条对称轴。
【例2】补全轴对称图形
下图中虚线 l 是对称轴,请画出图形的另一半,使它成为一个轴对称图形。
思路 按"找关键点 → 数格定对称点 → 顺次连线"三步完成。关键点是 A、B、C、D、E。
解:①找出关键点 A、B、C、D、E;②数出各点到对称轴 l 的距离,在 l 的另一侧相同距离处分别描出对应点 A′、B′、C′、D′、E′;③按 A—B—C—D—E 的顺序连接各对应点,即得所求图形。
方法点拨 检验方法:连接任意一组对应点,这条线段应当被对称轴垂直平分。
【例3】图形的平移
下图中的小船,从原来的位置平移到了新位置。请回答:(1)小船是向哪个方向平移的?平移了几格?(2)点 A 移动后的对应点是哪个点?
思路 数平移格数时,只需要看一个关键点移动了几格,整个图形就平移了几格。这里选择点 A 来观察最方便。
解:(1)小船向右平移了 6 格,再向上平移了 2 格(也可以说"向右上方平移")。(2)点 A 的对应点是 A′,A 与 A′ 之间的距离就和整只小船平移的距离相同。
方法点拨 数格时如果数成两个图形之间空白的格数就会出错,一定要数对应点之间的格数。
【例4】图形的旋转
把三角形绕点 O 逆时针旋转 90°,请画出旋转后的图形。
思路 旋转的三要素:旋转中心 O、旋转方向(逆时针)、旋转角度 90°。作图时抓住与旋转中心相连的关键线段 OP、OQ。
第一步 找到旋转中心 O,确定关键线段 OP 和 OQ。
第二步 把 OP 绕点 O 逆时针旋转 90°,得到 OP′(P′ 在点 O 的左边);把 OQ 绕点 O 逆时针旋转 90°,得到 OQ′(Q′ 在点 O 的上方)。
第三步 连接 P′Q′,得到旋转后的三角形 OP′Q′。
解:如图所示,旋转后的三角形为 OP′Q′。旋转前后 OP = OP′,OQ = OQ′,对应点到旋转中心的距离相等,三角形的大小和形状都没有改变。
方法点拨 画旋转图形的口诀:定中心、找关键、按方向、转角度、再连线。特别注意区分顺时针和逆时针,方向搞反是常见错误。
【例5】图案的还原与设计
(1)左图中从图①得到图②,经过了怎样的运动?(2)右图中的"风车"图案是怎样设计出来的?
思路 先找出基本图形,再观察它经过怎样的运动到达新的位置。
解:(1)图①先向右平移 5 格,再向上平移 2 格得到图②。(2)基本图形是一个长方形,把它绕中心点 O 顺时针旋转 90°,连续旋转 3 次(即依次旋转 90°、180°、270°),就得到了这个"风车"图案。
方法点拨 描述图形运动时要说清楚方向和距离(或角度)。同一个图案,运动的过程可能不止一种记录方法。
课堂练习
(建议用时 25 分钟,满分 100 分)
◆ 一、填一填(每空 4 分,共 32 分)
1. 把一个图形沿一条直线对折,直线两侧的部分能够完全重合,这个图形叫作( )图形,这条直线叫作它的( )。
2. 上图中,①长方形的对称轴有( )条,②正方形的对称轴有( )条,③等腰三角形的对称轴有( )条,④圆的对称轴有( )条。
3. 平移的两个要素是( )和( )。
4. 旋转的三个要素是( )、( )和( )。
5. 与钟表指针的转动方向相同的是( )方向,相反的是( )方向。
◆ 二、选一选(每题 6 分,共 24 分)
1. 下面图形中,不是轴对称图形的是( )。
A. 正方形 B. 圆 C. 一般的平行四边形 D. 等腰梯形
2. 把图形向右平移 5 格,下列说法正确的是( )。
A. 图形的形状改变了 B. 图形的大小改变了
C. 图形的位置改变了 D. 图形转过了 90°
3. 钟面上的分针从"12"走到"3",分针绕中心( )。
A. 顺时针旋转 30° B. 顺时针旋转 90°
C. 逆时针旋转 90° D. 顺时针旋转 180°
4. 一个图形沿一条直线对折后,两侧的部分完全重合,那么对应点到这条直线的距离( )。
A. 不相等 B. 相等 C. 无法确定 D. 一边大一边小
◆ 三、画一画(每题 10 分,共 20 分)
1. 下图中的三角形,请把它向右平移 7 格,再向上平移 2 格,画出平移后的图形,并在图中标出对应点 A′、B′、C′。
2. 下图中的长方形,请把它绕点 O 逆时针旋转 90°,画出旋转后的图形。
◆ 四、答一答(每题 12 分,共 24 分)
1. 判断下面每组中的两个图形是通过什么运动得到的(填"平移""旋转"或"轴对称")。
2. 仔细观察下面的钟面图,回答问题:
(1)分针从"12"顺时针旋转到"3",旋转了多少度?
(2)时针从"3"走到"6",旋转了多少度?是顺时针还是逆时针?
(3)分针从"9"逆时针旋转 180°,会指向哪个数字?
参考答案与提示
◆ 一、填一填
· 1. 轴对称;对称轴
· 2. 2;4;1;无数
· 3. 平移方向;平移距离(格数)
· 4. 旋转中心;旋转方向;旋转角度
· 5. 顺时针;逆时针
◆ 二、选一选
· 1. C(一般平行四边形不是轴对称图形)
· 2. C(平移只改变位置,形状、大小、方向都不变)
· 3. B(从"12"到"3"是 3 大格,每大格 30°,共 90°,且是顺时针)
· 4. B(轴对称图形对应点到对称轴的距离相等)
◆ 三、画一画
· 1. 向右平移 7 格、向上平移 2 格。要点:先找出三个顶点 A、B、C,数格描出对应点 A′、B′、C′,再连线。平移后图形的大小、形状、方向都不能变。
· 2. 绕点 O 逆时针旋转 90°。要点:抓住与 O 相连的两条关键线段(长边和短边),把它们分别绕 O 逆时针旋转 90°(长边转到竖直方向向上,短边转到水平方向向左),再连线成图。对应点到点 O 的距离保持不变。
◆ 四、答一答
· 1.(1)平移(两个图形形状、大小、方向都相同,只是位置不同);(2)轴对称(两个图形沿中间虚线对折后能完全重合);(3)旋转(一个基本图形绕中心点连续旋转 90° 得到)。
· 2.(1)分针从"12"到"3"共 3 大格,3 × 30° = 90°。
· (2)时针从"3"到"6"共 3 大格,3 × 30° = 90°,方向与钟表指针转动方向一致,是顺时针旋转。
· (3)"9"与"3"相对(相隔 6 大格),从"9"逆时针旋转 180° 会指向 "3"。
易错点提醒
· 数平移格数:要数对应点之间移动的格数,不要数成两个图形之间的空格数。
· 旋转方向:一定要看清是"顺时针"还是"逆时针",两者恰好相反,最容易出错。
· 画对称轴:对称轴是一条直线,要超出图形两端;不要画成线段。
· 补全对称图形:必须逐点找对称点(距离相等),不能凭感觉随意画。
· 判断轴对称图形:一般平行四边形不是轴对称图形,等腰三角形只有 1 条对称轴。
—— 讲义结束 祝你学习进步!——
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